Das künstliche Insektenauge, eine Erfindung des Wissenschaftlers Dr. Jacques Duparre vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik Jena, ist eines der interessanten Exponate zur "1. Langen Nacht der Wissenschaften Jena" in der Nacht zum 19.11.2005. Im Gegensatz zum menschlichen Auge (Vorbild für traditionelle Kamerasysteme) hat das Insektenauge viele hundert nebeneinander angeordnete Linsen. Für eine "Insektenaugenkamera" gibt es Anwendungsmöglichkeiten vor allem wo dort, wo nicht viel Platz ist, oder eine Kamera möglichst unauffällig untergebracht werden soll. Im Innenraum von Autos könnte sie zum Beispiel eingesetzt werden, um die Augenbewegungen des Fahrers zu beobachten und einen drohenden Sekundenschlaf zu erkennen. Die ultradünne Kamera hat auch Platz in einer Chipkarte und könnte zur Identifizierung des Besitzers eingesetzt werden. In der Saalestadt haben mehr als 80 Forschungsinstitute, Technologiefirmen, die Jenaer Fachhochschule sowie die Friedrich-Schiller-Universität zur "1. Langen Nacht der Wissenschaften" eingeladen. Mehrere Tausend Besucher informierten sich über aktuelle Forschungs- und Industrieprojekte der Hochtechnologie in Jena. Die oft auch als "Saalecon Valley" bezeichnete ostthüringische Stadt ist geprägt durch das Wirken von Ernst Abbe, Carl Zeiss und Otto Schott. Foto: Jan-Peter Kasper dpa/lth

Design miniaturisierter optischer Abbildungssysteme

Die Verwendung von miniaturisierten Abbildungssystemen (Kameras) in mobilen Endgeräten (Mobiltelefone, Laptops, Automobil-Kameras, Mikroskopen...) bedarf sowohl der Verkleinerung von opto-elektronischen und elektronischen als auch von optischen Komponenten, um eine minimale Baulänge zu erzielen. Die Grundvoraussetzungen dafür sind eine kurze Brennweite sowie eine geringe Anzahl an optischen Komponenten der Abbildungsoptik.

Aus diesem Grund entwickelte das Fraunhofer IOF ein zum Einzelaperatursystem alternatives Abbildungskonzept, welches den Augen von Insekten nachempfunden ist.

Ein Insektenauge besteht aus einer Anordnung von Hunderten bis Zehntausenden sehr kleiner Linsen, jede mit einer kleinen Gruppe zugehöriger Fotorezeptoren, angeordnet auf einer gekrümmten Oberfläche. Jede Mikrolinse fokussiert nur das Licht auf seine zugehörigen Rezeptoren, das aus einer bestimmten Richtung des Objektes kommt. Damit erzeugt jeder optische Kanal nur einen Bildpunkt.

Die Gesamtheit der Signale aller Kanäle liefert das komplette Bild. Für kleine wirbellose Tiere ist dies die bestmöglich angepasste Lösung, um genügend bildliche Information über ihre Umgebung zu sammeln, ohne das Insektengehirn mit aufwendiger Bildverarbeitung zu überlasten.

Das Prinzip wurde nun in mikrooptischen Facettenauge-Objektiven technisch umgesetzt.

Fraunhofer-Stiftungsprojekt